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Energiemix auf den Ozeanen
Für eine klimaneutrale Schifffahrt müssten verschiedene Antriebe und Treibstoffe zum Einsatz kommen
Kann der Schiffsverkehr klimafreundlicher gestaltet werden? Dieser Frage ging eine Ende Mai im Journal »Nature Climate Change« erschienene Studie nach. Schiffe sind nicht nur eine wichtige Ursache für schlechte Luft in den Häfen, wenn ihre rußenden Dieselmotoren zur Stromgewinnung laufen. Sie emittieren auch das Treibhausgas CO2, da sie fossilen Kraftstoff – meist Schweröl – verbrennen. Zurzeit tragen sie rund 2,8 Prozent zu den jährlichen globalen CO2-Emissionen bei. 70 Prozent davon entstehen im internationalen, oft transkontinentalen Schiffsverkehr, schreiben die in Brasilien, den Vereinigten Arabischen Emiraten, Portugal, Frankreich, den Niederlanden und Großbritannien forschenden Autorinnen und Autoren.
Das Schiff ist zwar das Transportmittel, das den geringsten Energieaufwand pro transportierter Person oder pro Tonne Fracht erfordert, dennoch wird der Schiffsverkehr wegen der schieren Menge der beförderten Güter und der oft großen zurückgelegten Entfernungen zum globalen Umweltproblem. Lange haben sich die Schifffahrtsnationen gegen schärfere Regeln für die Emissionen gesperrt. Selbst die Reduktion der Schwefelemissionen – die Schiffe fuhren bis vor einigen Jahren oft mit stark schwefelhaltigen Überresten aus der Erdölraffinierung – verlief sehr schleppend.
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2017 verabredeten die Staaten im Rahmen der Internationalen Schifffahrtsorganisation immerhin eine Erhöhung der Energieeffizienz der Schiffsmotoren und der Schiffe. Im vergangenen Jahr einigte man sich schließlich darauf, bis 2050 die Emissionen auf Netto-Null zu reduzieren. Einige dann noch anfallende Treibhausgase müssten auf anderem Wege der Atmosphäre wieder entzogen werden.
Sogar eine Art Fahrplan für den Weg dorthin gibt es: Bis 2030 sollen die Treibhausgasemissionen um mindestens 20, möglichst aber 30 Prozent gegenüber dem Niveau von 2008 vermindert werden und bis 2040 um 70 bis 80 Prozent. Erreichbar wird das nur, wenn andere, nicht fossile Kraftstoffe eingesetzt werden. Auch die Energieeffizienz soll weiter steigen.
Die erwähnte Studie hat nun versucht, mittels Modellierung der nötigen Prozesse, nachzurechnen, ob und wie das möglich ist. Das Ergebnis: Es ist machbar, wenn zügig mit dem Umstieg angefangen wird. Eine Hürde ist dabei, dass die internationale Flotte von Handelsschiffen im Durchschnitt nur 15 Jahre alt ist, was gemessen an der Lebensdauer von Schiffen wenig ist. Schiffe müssten also umgerüstet werden.
Die Frage ist außerdem, auf welche Technologie künftig gesetzt wird. Noch hat sich keine eindeutige Lösung durchgesetzt, und vermutlich läuft die Entwicklung auf einen Mix neuer Kraftstoffe hinaus. Das würde aber ebenfalls neue Probleme aufwerfen. Im Augenblick gibt es eine weltweit standardisierte Technik für den Schiffsdiesel, mit dem so ziemlich alle Schiffe fahren. Künftig müssten dann verschiedene Lager vorgehalten und Betankungsmöglichkeiten angeboten werden.
Grundsätzlich bietet sich zum einen der indirekte Einsatz elektrischer Energie, zum anderen der von Biokraftstoffen an. Direkt lässt sich Strom wegen der notwendigen Akkus bestenfalls in der küstennahen Schifffahrt auf kürzeren Strecken nutzen. In Norwegen sind tatsächlich bereits einige elektrische Fähren im Betrieb.
Wenn genug Strom von erneuerbaren Energieträgern zur Verfügung steht, wenn also der gegenwärtige globale Boom in der Wind- und Solarindustrie anhält, sind synthetische Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren oder auch per Elektrolyse gewonnener Wasserstoff denkbar. Letzterer würde per Brennstoffzelle und Elektromotor zum Einsatz kommen. Beim Wasserstoff gibt es allerdings das Problem, dass er eine sehr geringe Energiedichte hat, also entsprechend große Speicher benötigt, und zudem hochexplosiv ist. Biokraftstoffe haben dagegen den Haken, dass sie mit dem Nahrungsmittelanbau konkurrieren.
Die Autoren gehen dennoch davon aus, dass kurzfristig Bioethanol die beste Lösung sein wird. In den nächsten Jahrzehnten müssten zunehmend elektrisch synthetisiertes Ammoniak sowie Brennstoffe auf Basis pflanzlicher Abfälle eingesetzt werden.
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